构造函数中的 const int ref 可以安全地绑定到文字吗？

Question

我知道该标准有一个关于延长临时对象生命周期的例外，基本上说在构造函数中绑定 const 引用不会延长生命周期，但这是否也适用于文字？例如：

class C {
    private:
        const int& ref;
    public:
        C(const int& in)
            : ref{in}
        { }
};

如果我有一个函数返回这种类型的对象

C f() {
    C c(2);
    return c;
}

如果我知道 c.ref 的值绑定到文字，调用方是否会未定义它的值？

Answer 1

简短回答：评估 c.ref 几乎肯定是非法的（调用未定义的行为）。

长答案：将引用绑定到整数文字时，您真正在做的是：

整数文字指的是所谓的“a value that is not associated with an object”。

要绑定对它的引用，需要创建一个包含相同值的对象。这样做的原因是引用（或指针）必须始终指向一个对象（而对象只不过是一点内存）。因此，创建了一个临时对象来保存该值。

只要创建它们的表达式正在被计算，临时对象就保证持续存在。由于您的对象存在的时间更长，保存您的值的临时对象将提前销毁，并且可能无法再访问该引用。

请注意，如果您在创建 c 的表达式中访问 c.ref，您实际上没问题。

Answer 2

否。构造函数执行完毕后，您将无法使用该引用。
当非 class 类型的纯右值绑定到相同类型的 const-引用时，总是会引入临时值。因此，构造函数的参数引用将引用一个临时变量，一旦引用超出范围，该变量就会被销毁。发生这种情况后，成员引用就会悬空，并且尝试访问该引用后面的存储值会导致 UB。 [dcl.init.ref]/5:

A reference to type “cv1 T1” is initialized by an expression of type “cv2 T2” as follows:

If the reference is an lvalue reference and the initializer expression

is an lvalue (but is not a bit-field), and [..]

has a class type (i.e., T2 is a class type) [..]

Otherwise, the reference shall be an lvalue reference to a non-volatile const type (i.e., cv1 shall be const), or the reference shall be an rvalue reference.

If the initializer expression

is an xvalue (but not a bit-field), class prvalue, array prvalue or function lvalue and [..]

has a class type [..]

Otherwise: (5.2.2.1)

If T1 is a class type [..]

If T1 is a non-class type, a temporary of type “cv1 T1” is created and copy-initialized (8.5) from the initializer expression. The reference is then bound to the temporary.

毫不奇怪，整数文字确实是纯右值。 [expr.prim.general]/1:

A string literal is an lvalue; all other literals are prvalues.

最后，如果不清楚，[class.temporary]/5:

The temporary to which the reference is bound or the temporary that is the complete object of a subobject to which the reference is bound persists for the lifetime of the reference except:

A temporary bound to a reference member in a constructor’s ctor-initializer (12.6.2) persists until the constructor exits.

构造函数中的 const int ref 可以安全地绑定到文字吗？

Can a const int ref in a constructor safely bind to a literal?

c++

reference

language-lawyer

temporary

object-lifetime